农村生活污水是面源污染的重要组成部分，特别是农村生活污水中富含的氮磷，是导致水体富营养化的主要原因，因此对农村生活污水进行收集处理己迫在眉睫。蚯蚓生态滤池是智利大学的琼斯·托哈教授在1992年提出的一项针对城镇生活污水的处理技术，由于具有低成本、低运行费用和低维护要求等优点，逐渐得到环境工作者的重视，并将其应用于农村生活污水的治理。　　本文以生活污水为研究对象，构建了单级蚯蚓生态滤池和加强反硝化的塔式蚯蚓生态滤池，研究了这两种滤池对生活污水的去除效果，并选择性地研究了7种基质材料对磷素的吸附行为;重点研究了塔式蚯蚓生态滤池中水力负荷、三级进水的碳氮比和停留时间对污染物去除的影响以及污染物的沿程变化情况;其次采用磷分级技术和31P核磁共振技术，研究了磷在塔式蚯蚓生态滤池中的迁移转化规律，并对系统除磷途径进行了初步探讨;最后对塔式蚯蚓生态滤池中基质酶活性的时空变化特征进行了初步研究。　　磷素吸附试验表明，粉煤灰对磷的理论饱和吸附量最大，为1119.44mg·kg-1，其次为水稻土、砂土、黄棕壤土、碎青石和矿渣，粗砂对磷素的吸附能力最弱，仅为58.54mg·kg-1。水稻土的吸附热力学研究表明，水稻土吸附磷素的过程中，△G0＜0，△H0＞0，△S0＞0，表明吸附为自发进行的吸热过程，升高温度有利于吸附。　　单级蚯蚓生态滤池对COD和TP具有较好的去除率，但对氮的去除不太理想，对NH3-N的去除率均大于80％，而NO3-N却大量积累。采用加强反硝化的塔式蚯蚓生态滤池，可显著提高氮的去除效果。稳定运行阶段，塔式蚯蚓生态滤池三级出水COD、TP、NO3-N、NO2-N、NH3-N和TN的平均浓度分别为18.18、0.14、2.60、0.044、0.76和4.09mg/L，能稳定达到GB18918-2002的一级A排放标准。　　塔式蚯蚓生态滤池中水力负荷和三级进水COD/TN比均对NO3-N和TN的去除影响显著。当水力负荷从0.25m/d增至0.5和1.0m/d时，三级出水TN和NO3-N的平均浓度先分别从4.67和3.05mg/L上升到7.40和6.28mg/L，后又降低至3.44和0.34mg/L。TN和NO3-N的去除随三级进水COD/TN比的增大而提高，当COD/TN比在2.95-9.58之间变化时，TN去除率可达到90％以上，考虑到经济性，三级进水的COD/TN比只需调节到2.95即可。　　对于COD、NO3-N、NH3-N、TN和TP的去除，最适宜停留时间分别为24、9、3、6和12h，最佳为12h。塔式蚯蚓生态滤池污染物沿程变化规律表明:一二级滤池中COD、NH3-N、TN和TP的去除主要发生在前40cm基质层内，三级滤池中52.34％的COD去除发生在前40cm基质层内，84.39％的NH3-N去除发生在前60cm基质层内，81.44％的TN和92.4％的TP去除发生在前85cm基质层内。NO3-N在一二级滤池中基本逐步升高，在三级中逐步下降。　　土壤磷增量的分析表明，一级滤池土壤主要的磷增长形态为Fe/Mn-P、Al-P和OPalk，二三级的则为Fe/Mn-P、Ca/Mg-P和Al-P。Fe/Mn-P、Ca/Mg-P、Al-P、OPalk和Labile P的增量随反应的进行均逐步增大，OPres的增量一般为负值，其中Fe/Mn-P对总磷增长的贡献率逐步增大，而Al-P和Ca/Mg-P的则呈下降的趋势。粗砂和碎青石磷增量的分析表明，粗砂驻磷的主要形态为Fe/Mn-P、Al-P和OPres，碎青石则为Ca/Mg-P和OPres，这几种磷随反应的进行均呈逐渐增长的趋势。　　塔式蚯蚓生态滤池中基质液相31P NMR结果表明，土壤和粗砂中的磷由正磷酸盐、磷酸盐单酯、DNA-P和焦磷酸盐组成，而碎青石中则均不包含DNA-P，其中磷酸盐单酯与DNA-P为有机磷。基质有机磷的含量遵循土壤＞粗砂＞碎青石;对于土壤层，有机磷含量遵循表层＞中层＞下层;对于粗砂和碎青石，有机磷含量遵循一级＞二级＞三级。与空白样品对比，土壤基质的有机磷含量及所占的比例均呈下降的趋势，粗砂和碎青石的则均呈增大的趋势。基质有机磷的变化趋势与分级试验中OPres的变化趋势一致。系统除磷途径分析表明，基质吸附和植物收割占除磷总量的比例分别为91.8％和8.2％。　　塔式蚯蚓生态滤池中脲酶、磷酸酶和脱氢酶活性时空动态变化表明，温度对酶活性无显著影响。脱氢酶活性在2009年7月份最高，11月份最低;脲酶活性在2010年1月和2009年8月较高，初始运行阶段以及2009年11-12月份偏低;而磷酸酶活性则随着运行时间的推移基本呈现逐步增大的趋势。对于每一级滤池，土壤层的这三种酶活性均远大于粗砂层和碎青石层。脲酶活性与TN去除率有较明显的正相关关系，脲酶活性与COD去除率、脱氢酶活性与COD和TN的去除率以及磷酸酶活性与TP和COD去除率之间均没有很好的相关性。